Lei de Gay-Lussac

Joseph Louis Gay-Lussac foi um químico e físico francês famoso por seus estudos sobre gases.

Dentre seus trabalhos,uma contribuição muito importante para o entendimento de sistema gasoso foi a conclusão que a pressão de um gás confinado a volume constante é proporcional à temperatura de mesmo. Isso é equivalente à: 

P delta T

Onde P é tipicamente utilizado para representar pressão e T temperatura. Podemos transformar essa relação de proporcionalidade em igualdade utilizando uma constante arbitrária K para escrever a relação:

P=KT
A principio essa constante deve ser determinada experimentalmente para cada gás. No entanto observa-se que dois gases sujeitos às mesmas condições iniciais (pressão, temperatura e volume) terão K idênticos, isso significa dizer que ambos sistemas responderão de forma similar às mudanças de temperatura. Ou seja,para transformações isocóricas, as razões entre pressão e temperatura do gás antes e depois são iguais. A lei de Gay-Lussac estabelece uma relação útil para estudar transformações isocóricas.
Então podemos dizer que:

 A lei de Gay-Lussac é , pressão e temperatura de um gás sempre serão diretamente proporcionais, desde que o volume seja constante. Assim, aumentando a pressão, aumenta-se a temperatura; diminuindo a pressão, diminui-se a temperatura.

Essa lei de Gay-Lussac pode ser empregada pela relação matemática a seguir:

P =  K 

      T

A partir dessa questão, podemos afirmar que a pressão de um gás dividida pela temperatura do gás será sempre igual a uma constante. Por isso, podemos determinar a pressão inicial (Pi) ou final (Pf) ou temperatura inicial (Ti) e final (Tf) a que um gás está sendo submetido a partir desta relação matemática:

 Pi = Pf 

 Ti    Tf 

Exemplo de aplicação: (Med. Pouso Alegre-MG) Ao sair de viagem, o motorista calibrou os pneus do seu veículo colocando no seu interior 2 atm de pressão, em um dia quente, a 27°C. Ao chegar ao destino, mediu novamente a pressão dos pneus e encontrou 2,2 atm. Considerando-se desprezível a variação do volume, a temperatura do pneu, ao final da viagem, era de quantos graus Celsius?

Resolução:

Pressão inicial → 2 atm

Temperatura inicial → 27 oC + 273 = 300 K

Pressão final → 2,2 atm

Temperatura final → ?

Substituindo na expressão:

 Pi = Pf 

 Ti    Tf 

  2  = 2,2 

300    Tf  

2.Tf = 300.2,2

2.Tf = 660

Tf = 660 

     2

Tf → 330K – 273 = 57oC

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